JPS6323136A

JPS6323136A - 非線形光学素子

Info

Publication number: JPS6323136A
Application number: JP5655586A
Authority: JP
Inventors: Seizo Miyata; 清蔵宮田; Takeshi Takeda; 猛武田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1988-01-30
Anticipated expiration: 2010-05-01
Also published as: JPH0740105B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は優れた非線形光学効果を有する新規化合物及び
それらの新規化合物を含む非線形光学効果に優れた化合
物群を素子として用いることを特徴とする非線形光学素
子に関する。

レーザー光等の光を物質に照射した時に生ずる二次、三
次等の高調波の発生、カー効果、パラメトリック発振等
の現象は非線形光学効果として知られている。

この非線形光学効果は光の波長変換、強度変調等の効果
を有し、短波長レーザー光の発生、情１処理、光通信等
に応用されるものであり、従ってこれらの目的に適した
優れた非緑形光学効果を有し、かつ耐久性に優れた素子
材料の開発が望まれている。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来、いくつかの無機化合物、例えばリン酸二水素カリ
ウム（ＫＤＰ）　、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯｓ）
等が非線形光学材料として用いられている。しかし、こ
れら無機化合物における非線形光学効果は顕著ではない
。また、いくつかの有機化合物、例えば尿素、２−メチ
ル−４−ニトロアニリン（ＭＮＡ）等は、無機化合物と
比較して大きな非線形光学効果を有することが知られて
いる。

しかしながら、これらの有機化合物は光損傷の闇値が高
くなく、非線形光学材料としての問題点を有している。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明者等は一群のベンゼン環を有する共役オレフィン
化合物が非線形光学効果を示し、かつ高い光損傷闇値を
有することを見出した。

本発明者等は、この発見に基づきカルボニル基を共役系
に有する非対称な共役オレフィン化金物の一群、即ちカ
ルコンを合成し、その非線形光学効果を評価した。その
結果、−群のカルコンが高い非線形光学効果を有するこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち本発明は、下記の一般式（Ｉ）（但し式中、Ｘ＋、Ｘｚ、Ｙｔ、ｈは各々Ｌ　＝　−０
ＣＲｓ、　−０ＨＸＺ　＝　−０ＣＲ３Ｙ、＝Ｈ又は−Ｎｏ、、　−ＣＩＹ、＝Ｈ又は−ＯＣＨ，、−ＣＩの中から選ばれた基を示す。）で示される非線形光学効果を有するカルコン化合物、及
び下記一般式（１）（但し式中、Ｘ＋、！ｈ、Ｙ＋、Ｙｚは各々Ｌ　＝−Ｏ
ＣＨ３，−０Ｈｘ、＝−ＯＣＲ。

Ｙ、＝Ｈ又は−Ｎｏ！、　−ＣＩＹ、＝Ｈ又は−ＱＣ）１３．−ＣＩの中から選ばれた基を示す、）で示されるカルコン化合物の結晶からなり、その非線形
光学効果を利用する非線形光学素子を提供するものであ
る。

〔実　施　例〕

以下本発明を実施例について説明する。まず、本発明の
新規なカルコン化合物の合成例を示す。

本発明に規定する非線形光学効果を有するカルコン化合
物は以下に示す方法により合成、精製した。

合成例１２’、４．４’　　−トリメトキシカルコンは、４−メ
トキシベンズアルデヒド１．４重量部と、２“１４”−
ジメトキシアセトフェノン１．８重量部をエタノール中
において水酸化ナトリウムを触媒とする公知の方法で合
成した（Ｋａｕｆｆ＋＋＋ａｎｎ　ｅｔ　ａｌ、。

Ｃｈｅｗ、　Ｂｅｒ、、　４６．３７９６（１９１３）
）　、得られた粗結晶はエタノールより再結晶し、融点
８８℃の粉末結晶１．６重量部を得た。

合成例２２゛、４°　−ジメトキシ−３−ニトロカルコンは、２
’、４’−ジメトキシアセトフェノン１．８重量部と３
−ニトロベンズアルデヒド１．５重量部を用い、公知の
手順で合成した（松岡１日本化学雑誌、靭、　６１（１
９５９））。

反応生成物を水中に注ぎ、生じた沈澱性成物を濾過した
後、エタノールより再結晶することにより融点１５３〜
１５４℃の粉末を３７％の収率で得た。

合成例３２゛、４”　−ジメトキシ−３−クロロカルコンは、２
’、４’−ジメトキシアセトフェノン１．０重量部と、
３−クロロベンズアルデヒド１．０重量部を２０重量部
のエタノールに溶解し、水酸化バリウム８水塩を１．０
重量部加え、５５〜６０℃で１５分間攪拌した。得られ
た生成物を水中に注ぎ、沈澱物を濾過する。粗結晶を希
塩酸で洗浄することにより、融点７９〜８０℃の微結晶
を５１％の収率で得た。

合成例４２゛−ヒドロキシ−４′−メトキシ−４−クロロカルコ
ンは、４−クロロ−２゛、４°　−ジメトキシカルコン
１．０重量部を２０重量部の４８％臭化水素酸中に懸濁
させ、１５〜２０分間加熱還流して得た。

同様な方法で対応する他の化合物、例えば２゛−ヒドロ
キシカルコン等の合成が可能である。

冷却後、生成した粗結晶を濾過、水洗し、エタノールか
ら再結晶する。反応収率は５５％、融点は１２５〜１２
６℃であった。

第１図に非線形光学効果のうちの一種である高調波発生
効率の測量法を示す。これはＫｕｒｔｚ等によって考案
された測定法（参考文献；Ｊ。

Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、、　３９．３７９８（１９６８
））の改良法であり、結晶の有する高調波発生効率を微
細結晶である粉末を用いて測定する簡便法である。第１
図において光源ｌは繰り返し速度１０Ｈｚ、パルス幅１
０ｎｓｓピーク出力１０ＭＷ、波長１．０６μｎのＮｄ
：ＹＡＧＬｚ−ザーである。レーザー光はフィルター７
を用いて減光した後、試料２を置いた衝立に垂直に入射
した。この測定法においては、粉末試料を用いているた
め乱反射の効果により、単結晶を用いた場合と異なって
、発生した高調波は全方向に拡がる。この高調波を入射
光に対して４５°、試料から５０ｃｍの位置においた分
光器３に入射する。この時、集光レンズ４を用いて高調
波を分光器のスリット位置に集光した０分光器を通すこ
とにより、基本波と高調波とを分離し、またその波長か
ら二次高調波と三次高調波とを確認した。光の強度は、
分光器の出射スリー／　）位置に取り付けた光電子増倍
管５で検出し、その電気信号の強度をオシロスコープ６
に出力することにより観測した。多結晶状態の試料は乳
鉢で均一な粉末となるように砕いた。入射光強度の変動
が見掛は上の高調波変換効率に影響を与えないよう、入
射光強度をモニターしながら補正処理を行った。

高調波変換効率の鯵色対値を粉末法の結果より求めるこ
とは困難であるため、よく研究されている尿素を標準と
して用い、それとの相対値として評価した。

測定結果の例を第１表に示す。

第　　１　　表［ｊ第１表に示すように、実施例で示した一連の化合物は、
従来用いられている非線形物質であるリン酸二水素カリ
ウム（ＫＤＰ）と比較し、１００倍の変換効率を示すこ
とがわかった。

〔発明の効果〕本発明の非線形光学素子は、従来の材料と比較し、第二
高調波変換効率が約１００倍であることにより、従来の
材料の１／１００の大きさで従来と同等の波長変換素子
が可能となり、光演算素子のマイクロチップ化が可能と
なる等の極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に使用した非線形光学効果測定装置の概
略図、第２図はこの試料部分の拡大図である。 ■・・・光源Ｎｄ：ＹＡＧレーザ− ２・・・試料粉末３・・・分光器４・・・集光レンズ５・・・光電子増倍管６・・・オシロスコープ７・・・フィルター出願人代理人　　古　谷　　　馨第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】１　下記の一般式（ I ）で示される非線形光学効果を
有するカルコン化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（但し式中、Ｘ＿１、Ｘ＿２、Ｙ＿１、Ｙ＿２は各々Ｘ
＿１＝−ＯＣＨ＿３、−ＯＨＸ＿２＝−ＯＣＨ＿３Ｙ＿１＝Ｈ又は−ＮＯ＿２、−ＣｌＹ＿２＝Ｈ又は−ＯＣＨ＿３、−Ｃｌの中から選ばれた基を示す。）２　下記の一般式（ I ）で示されるカルコン化合物の
結晶からなり、その非線形光学効果を利用する非線形光
学素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（但し式中、Ｘ＿１、Ｘ＿２、Ｙ＿１、Ｙ＿２は各々Ｘ
＿１＝−ＯＣＨ＿３、−ＯＨＸ＿２＝−ＯＣＨ＿３Ｙ＿１＝Ｈ又は−ＮＯ＿２、−ＣｌＹ＿２＝Ｈ又は−ＯＣＨ＿３、−Ｃｌの中から選ばれた基を示す。）